ההסתברות לגלגל יהי

Yahtzee הוא משחק קוביות הכולל שילוב של סיכוי ואסטרטגיה. שחקן מתחיל את תורו על ידי גלגול חמישה קוביות. לאחר רול זה, השחקן רשאי להחליט לגלגל מחדש כל מספר של קוביות. לכל היותר יש בסך הכל שלוש לחמניות לכל סיבוב. בעקבות שלושת הלחמניות הללו, התוצאה של הקוביות מוכנסת לגליון ציונים. דף ציון זה מכיל קטגוריות שונות, כגון: בית מלא או ישר גדול. כל אחת מהקטגוריות מסתפקת בשילובי קוביות שונות.

הקטגוריה הקשה ביותר למילוי היא זו של יהי. יהצי מתרחש כאשר שחקן מגלגל חמישה מאותו המספר. כמה לא סביר שיהי? זו בעיה שהיא הרבה יותר מסובכת מאשר למצוא הסתברויות לה שתיים או אפילו שלוש קוביות. הסיבה העיקרית היא שישנן דרכים רבות להשיג חמש קוביות תואמות במהלך שלוש גלילים.

אנו יכולים לחשב את ההסתברות לגלגל Yahtzee על ידי שימוש בנוסחת קומבינטוריקה עבור שילובים, ועל ידי פריצת הבעיה לכמה בלעדיות הדדית מקרים.

המקרה הקל ביותר שיש לקחת בחשבון הוא להשיג יאהי מייד בסיבוב הראשון. נבדוק תחילה את ה- הסתברות לגלגל יחצ'י מסוים של חמישה תאומים, ואז להרחיב זאת בקלות להסתברות של כל יהצי.

ההסתברות לגלגל שתיים היא 1/6, והתוצאה של כל מתה אינה תלויה בשאר. לפיכך, ההסתברות לגלגל חמישה תאומים היא (1/6) x (1/6) x (1/6) x (1/6) x (1/6) = 1/7776. ההסתברות לגלגל חמישה מסוג כלשהו של מספר אחר היא גם 1/7776. מכיוון שיש בסך הכל שישה מספרים שונים על מת, אנו מכפילים את ההסתברות לעיל ב- 6.

משמעות הדבר היא שההסתברות של Yahtzee בסיבוב הראשון היא 6 x 1/7776 = 1/1296 = 0.08 אחוז.

אם אנו מגלגלים משהו אחר מאשר חמישה מסוג כלשהו של הגליל הראשון, נצטרך לגלגל מחדש חלק מהקוביות שלנו כדי לנסות להשיג יהצי. נניח שלגליל הראשון שלנו יש ארבעה כאלה. היינו מגלגלים מחדש את המות שאינן תואמות ואז מקבלים יאהי בסיבוב השני הזה.

ההסתברות לגלגל בסך הכל חמישה תאומים בדרך זו נמצאת כדלקמן:

1. בסרט הראשון יש לנו ארבעה תאומים. מכיוון שקיימת הסתברות של 1/6 לגלגל שתיים, ו- 5/6 של אי גלגול של שניים, אנו מכפילים (1/6) x (1/6) x (1/6) x (1/6) x ( 5/6) = 5/7776.
2. כל אחד מהחמישה קוביות התגלגלו יכול להיות הלא-שניים. אנו משתמשים בנוסחת השילוב שלנו עבור C (5, 1) = 5 כדי לספור כמה דרכים אנו יכולים לגלגל ארבעה תאומים ומשהו שאינו שניים.
3. אנו מתרבים ורואים שההסתברות לגלגל בדיוק ארבעה תאומים בסיבוב הראשון היא 25/7776.
4. בסיבוב השני עלינו לחשב את ההסתברות לגלגל שתיים. זה 1/6. לפיכך, ההסתברות לגלגל Yahtzee של זוגות בדרך לעיל היא (25/7776) x (1/6) = 25/46656.

למצוא את ההסתברות לגלגל כל Yahtzee בדרך זו נמצא על ידי הכפלת ההסתברות לעיל ב- 6 מכיוון שיש שישה מספרים שונים על מת. זה נותן הסתברות של 6 על 25/46656 = 0.32 אחוז.

אבל זו לא הדרך היחידה לגלגל יהצי עם שני לחמניות. כל ההסתברויות שלהלן נמצאות באותו אופן זהה לעיל:

• יכולנו לגלגל שלושה כאלה, ואז שני קוביות שתואמות את הגליל השני שלנו. ההסתברות לכך היא 6 x C (5, 3) x (25/7776) x (1/36) = 0.54 אחוז.
• יכולנו לגלגל צמד תואם, ובגליל השני שלנו שלושה קוביות שמתאימות. ההסתברות לכך היא 6 x C (5, 2) x (100/7776) x (1/216) = 0.36 אחוז.
• נוכל לגלגל חמש קוביות שונות, להציל מטה אחת מהגליל הראשון שלנו ואז לגלגל ארבע קוביות שתואמות את הגליל השני. ההסתברות לכך היא (6! / 7776) x (1/1296) = 0.01 אחוז.

המקרים לעיל הם בלעדיים זה מזה. משמעות הדבר היא שכדי לחשב את ההסתברות לגלגל Yahtzee בשתי גלילים, אנו מוסיפים את ההסתברויות לעיל יחד ויש לנו כ 1.23 אחוז.

עבור המצב המסובך ביותר שנבדוק כעת, נבדוק כעת את המקרה בו אנו משתמשים בשלושת הגלילים שלנו בכדי להשיג יהצי. אנו יכולים לעשות זאת בכמה דרכים ועלינו לתת דין וחשבון על כולם.

ההסתברות לאפשרויות אלה מחושבת להלן:

• ההסתברות לגלגל ארבע מסוג זה, אז כלום, ואז להתאים למות האחרונות בסיבוב האחרון היא 6 x C (5, 4) x (5/7776) x (5/6) x (1/6) = 0.27 אחוזים.
• ההסתברות לגלגל שלוש כאלה, אז כלום ואז להתאים לזוג הנכון בגליל האחרון היא 6 x C (5, 3) x (25/7776) x (25/36) x (1/36) = 0.37 אחוז.
• ההסתברות לגלגל צמד תואם, ואז כלום, ואז התאמה לשלושה הנכונים מהסוג השלישי היא 6 x C (5, 2) x (100/7776) x (125/216) x (1/216) ) = 0.21 אחוז.
• ההסתברות לגלגול למות יחידה, ואז שום דבר לא תואם את זה ואז התאמה לארבע הנכונות מהסוג בסיבוב השלישי היא (6! / 7776) x (625/1296) x (1/1296) = 0.003 אחוז.
• ההסתברות לגלגל שלוש כאלה, להתאים למות נוספים בסיבוב הבא, ואחריה התאמה למות החמישית בסיבוב השלישי היא 6 x C (5, 3) x (25/7776) x C (2, 1) x (5/36) x (1/6) = 0.89 אחוזים.
• ההסתברות לגלגל זוג, להתאים זוג נוסף בגליל הבא, ואחריו התאמה המוות החמישי בסיבוב השלישי הוא 6 x C (5, 2) x (100/7776) x C (3, 2) x (5/216) x (1/6) = 0.89 אחוזים.
• ההסתברות לגלגל זוג, להתאים למות נוספים בסיבוב הבא, ואחריה התאמת ה- שתי הקוביות האחרונות בסיבוב השלישי הן 6 x C (5, 2) x (100/7776) x C (3, 1) x (25/216) x (1/36) = 0.74 אחוז.
• ההסתברות לגלגל אחד מסוג אחר, למות אחרת שתתאים לזה בסיבוב השני ואז שלשה מסוג זה על הגליל השלישי היא (6! / 7776) x C (4, 1) x (100/1296) x (1/216) = 0.01 אחוז.
• ההסתברות לגלגל אחד מסוגו, שלושה מסוגים להתאמה בסיבוב השני, ואחריו התאמה בסיבוב השלישי היא (6! / 7776) x C (4, 3) x (5/1296) x (1/6) = 0.02 אחוז.
• ההסתברות לגלגל אחד מסוגו, זוג להתאים אותו בסיבוב השני ואז זוג נוסף להתאמה בסיבוב השלישי הוא (6! / 7776) x C (4, 2) x (25/1296) x (1/36) = 0.03 אחוז.

אנו מוסיפים את כל ההסתברויות לעיל יחד בכדי לקבוע את ההסתברות לגלגל יהצי בשלוש גלילי הקוביות. ההסתברות הזו היא 3.43 אחוז.

ההסתברות של Yahtzee בסיבוב אחד היא 0.08 אחוז, ההסתברות של Yahtzee בשני גלילים היא 1.23 אחוז וההסתברות של Yahtzee בשלושה גלילים היא 3.43 אחוז. מכיוון שכל אחד מאלה הוא בלעדי הדדי, אנו מוסיפים את ההסתברויות יחד. המשמעות היא שההסתברות להשיג יהצי בפנייה נתונה היא כ -4.74 אחוזים. כדי להכניס את זה לפרספקטיבה, מכיוון ש- 1/21 הוא בערך 4.74 אחוזים, במקרה בלבד שחקן צריך לצפות ליאצי פעם ב -21 סיבובים. בפועל, זה עלול להימשך זמן רב יותר מכיוון שזוג ראשוני יכול להיות מושלך להתגלגל למשהו אחר, כמו למשל ישר.